تابعنا في مقال سابق كيفية اختراع شاحن الهواء تيربو؟ ومن قام بالأمر؟ فاستخدام تقنية التيربو على محركات البنزين هي وسيلة رائعة جدا للحصول على مزيد من السرعة والقوة في سيارات الأداء. وبالتالي، سنبحث هنا في علاقة التيربو بالسوبرشارجر وكيف يعملان عادة؟
ما علاقته بالسوبرشارجر؟ وكيف يعملان؟
يعتبر السوبرشارجر من نفس عائلة التيربو، بدأ كمفهوم من قبل غوتليب دايملر الذي اقترح زيادة ضغط شحن الهواء على البراءة الأصلية لسيارته عام 1889. وبحلول عام 1893، كان دايملر قد بنى أول سوبرشارجر يحركه مكبس piston. وبالتالي، التيربو والسوبرشارجر معروفان على حد سواء بإسم Forced Induction.
يعمل محرك السيارة عادة عن طريق سحب الهواء إلى اسطوانة cylinder، وضغط الهواء من خلال مكبس piston، ثم اضافة الوقود لصنع انفجار يدفع بالمكبس إلى أسفل، فيدور العمود المرفقي، لتنقل هذه القوة في الدوران بنهاية المطاف إلى العجلات.
في الأساس، وقود + هواء = قوة. نسبة الوقود إلى الهواء ثابتة، وبالتالي فإن كان يدخل المزيد من الهواء، يمكنك إضافة المزيد من الوقود للحصول على انفجار أكثر قوة.
وبالتالي، التيربو والسوبرشارجر يعملان على ضغط الهواء الذي يدخل في المحرك. فالمزيد من الهواء إذن ينساب في نفس المساحة داخل الاسطوانة. هذا يعني أنه يمكنك إضافة المزيد من الوقود مع الحفاظ على نسبة ثابتة من معادلة الوقود بالنسبة للهواء، وذلك للحصول على مزيد من القوة.
السبب المذكور أعلاه هو الأهم في أن المحركات التوربينية الصغيرة يمكن أن تنتج نفس طاقة محرك أكبر بدون تيربو (المعروف باسم “Naturally Aspirated”، أو NA). إذ يسحب التيربو كمية كبيرة من الهواء ليضغطه في مساحة صغيرة، فيما يعتمد محرك NA على سحب كمية كبيرة من الهواء إلى مساحة أكبر من دون أي ضغط.
الفرق بين الشاحن التوربيني والسوبرشارجر بسيط. في التيربو، الضاغط يشغله توربين “مروحة” تقوم بالدوران بواسطة غازات العادم. بينما يكون السوبرشارجر موصول مباشرة إلى المحرك عبر حزام. وعادة ما يكون هناك زيادة في القوة وعزم الدوران عن طريق الشاحن التوربيني أو السوبرشارجر بنسبة 40٪ و 30٪ على التوالي.
وعلى عكس الشاحن التوربيني الذي يعتمد على غازات العادم لتدوير التوربينات “المراوح”، السوبرشارجر يرتبط مباشرة بالعمود المرفقي عن طريق حزام يلتف حول بكرة، مما يساعد على تدوير الضاغط. وعندما يبدأ الضاغط بالدوران سيبعث بمزيد من الهواء إلى داخل المحرك. وهكذا يمكن حقن المزيد من الوقود، وبالتالي المزيد من القوة وعزم الدوران.
